一种包含钙钛矿材料的太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种包含钙钛矿材料的太阳能电池及其制备方法。该钙钛矿太阳能电池包括依次层叠的透光层、透明电极层、过渡层、吸光层、电子吸收层、空穴传输层和顶电极，其中：所述过渡层为镍的氧化物；吸光层为具有钙钛矿结构的材料;所述电子吸收层是由富勒烯衍生物构成;所述空穴传输层由三元氧化物构成，所述顶电极由导电性能良好的材料构成。本发明专利技术有效地利用了钙钛矿材料的性能，将钙钛矿太阳能电池的光电转化效率提高到了20%以上，适于批量生产。

Solar cell containing perovskite material and preparation method thereof

The invention discloses a solar cell containing perovskite material and a preparation method thereof. The perovskite solar cell includes sequentially stacked transparent layer and a transparent electrode layer, transition layer, light absorbing layer, electronic absorption layer, a hole transport layer and the top electrode, wherein the transition layer of nickel oxide; light absorbing layer with perovskite structure materials; the electronic absorption layer is composed of fullerene derivatives; the hole transport layer is composed of three element oxides, the top electrode is made of conductive material with good performance. The invention effectively utilizes the performance of the perovskite material, improves the photoelectric conversion efficiency of the perovskite solar cell to more than 20%, and is suitable for mass production.

【技术实现步骤摘要】
一种包含钙钛矿材料的太阳能电池及其制备方法
本专利技术属于钙钛矿太阳能电池领域，特别是一种包含钙钛矿材料的高稳定性太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
目前商用太阳能电池市场上占主导地位的硅太阳能电池，即以晶体硅作为光电转化的材料。钙钛矿太阳能电池是目前较为新颖的一类太阳能电池，主要是利用类似ABX(A=CHNH+等;B=Pb2+，Sn2+等;X=Cl-，Br-，I-等)具有钙钛矿结构的光伏材料来实现光电转换。近年来，人们研究发现，这类电池光电转化效率高，成本低。有希望成为低成本的下一代商用太阳能电池。中国专利技术专利CN104795501A公开了一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，该钙钛矿太阳能电池由FTO透明导电玻璃衬底、电子传输层、吸光层、空穴传输层和金属电极组成，其吸光层为二维层状结构的钙钛矿材料，该专利技术采用旋涂法制备层状类钙钛矿吸光层，制备方法简单，成膜性能佳，所述吸光层材料随着层数的变化，其带隙可调，并且具有较好的化学稳定性，该材料在较高的空气湿度(50-80%)下暴露30天无化学分解，并仍然保持良好的层状结构，性能优异且稳定，不过其转化效率比较低。中国专利技术专利CN1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含钙钛矿材料的太阳能电池及其制备方法，该电池包括依次层叠的透光层、透明电极层、过渡层、吸光层、电子吸收层、空穴传输层和顶电极，其中： 所述过渡层为镍的氧化物；吸光层为具有钙钛矿结构的材料;所述电子吸收层是由富勒烯衍生物构成;所述空穴传输层由三元氧化物构成，所述顶电极由导电性能良好的材料构成。

【技术特征摘要】
1.一种包含钙钛矿材料的太阳能电池及其制备方法，该电池包括依次层叠的透光层、透明电极层、过渡层、吸光层、电子吸收层、空穴传输层和顶电极，其中：所述过渡层为镍的氧化物；吸光层为具有钙钛矿结构的材料;所述电子吸收层是由富勒烯衍生物构成;所述空穴传输层由三元氧化物构成，所述顶电极由导电性能良好的材料构成。2.一种如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层为三元氧化物，由Ti、Nb、O三种元素构成，且Nb／Ti的摩尔比介于1：30与1：10之间；所述吸光层厚度在20-100nm之间，所述电子吸收层厚度在30-150nm之间，所述顶电极厚度在50-300nm之间。3.一种如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，其制备方法包含以下步骤：1）透光层采用透光率在90%以上的玻璃；2）采用导电玻璃作为透明电极层；
3）制备过渡层：采用喷涂热分解技术在导电玻璃表面制备镍的氧化物层；4）制备吸光层：a.配制PbI2溶液，PbI2的浓度为0.5-3.0Mol/L，溶剂为二甲基甲酰胺；b.配制CH3NH3I溶液：浓度5-10mg/mL，溶剂为异丙醇；采用溶液法原位合成钙钛矿材料：先在过渡层上旋涂PbI2溶液，烘干后放入CH3NH3I溶液中浸泡生长出钙钛矿材料，得到钙钛矿吸光层，然后在5个大气压的作用下进行压片处理；通过控制PbI2与CH3NH3I反应溶液的浓度，控制钙钛矿的形貌与厚度，厚度控...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：镇江皮埃纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32